선박화재시 피난 안전성 연구

김원욱,김창제,채양범,Kim, Won-Wook,Kim, Chang-Je,Chae, Yang-Beom 선박안전기술공단 2010 선박안전 Vol.29 No.-

선박화재는 육상과 달리 숙련된 인원과 다양한 장비에 의한 소화활동이 곤란하며 거의 자체적인 진화작업을 수행해야하므로 소화가 쉽지 않다. 화재는 일반적으로 화염에 의한 인명사고 보다 매연에 의한 질식사의 확률이 높으므로 인명사고를 방지하기 위해서는 신속한 초기 진화가 가장 중요하다. 하지만 여러 가지 이유로 부득이 소화가 지연되거나 불가능할 경우에는 화재 구역으로부터 신속한 탈출만이 인명사고를 방지할 수 있다. 이 연구에서는 CFD기법을 이용한 시뮬레이션을 통하여 선박화재시 탈출에 지장이 되는 매연농도를 측정하고 피난시간과 비교하여 적절한 피난이 가능한지에 대한 안전성을 검토하고자 한다.

화재시뮬레이션을 이용한 해양플랜트 전용생활부선 거주자의 생존율 향상에 대한 연구

김원욱,이창희,Kim, Won-Ouk,Lee, Chang-Hee 해양환경안전학회 2015 海洋環境安全學會誌 Vol.21 No.6

일반 상선과 달리 해양플랜트 시설은 발주자가 직접 고용한 인원과 조선소에서 파견된 시운전 종사자들은 2교대로 해양플랜트공사가 종료될 때까지 혼재되어 승선한다. 그러므로 많은 인원들이 안전하게 거주할 수 있는 별도의 해양플랜트 전용생활부선을 사용하는 것이 일반적이다. 따라서 이 연구에서는 인명 안전의 관점에서 해양플랜트 전용생활부선 거주자의 생존율 향상을 위한 방법을 제시하고자 한다. 이를 위해 해양플랜트 전용생활부선에서 발생할 수 있는 다양한 종류의 사고 중 가장 많이 발생할 것으로 판단되는 화재 사고를 가정하였다. 이를 위해 국내 외 규정에 근거한 화재시뮬레이션 전산 모형을 제작하여 종사자들에 대한 피난 안전성을 분석하였다. 특히, 해양플랜트 전용생활부선에서 화재가 발생할 경우 지속적으로 훈련을 받은 선원들과는 달리 다양한 직종, 인종, 문화를 갖고 있는 인력들의 비정형화된 피난 행위로 인하여 위험성이 높아질 것으로 판단되므로 생존가능시간인 유효 피난시간을 증가시키고, 실제 피난에 소요되는 필요 피난시간을 감소시켜 생존율을 향상시킬 수 있는 구조개선 및 안전설비 설치에 대해 제안하였다. The offshore plant crews that were commissioned in the commercial startup phase boarded the offshore plant in two shifts until the end of the project. The crews who were hired by the owner side stayed in the original offshore plant during the project. However, most of the offshore plant commissioned members who were dispatched from the shipyard were accommodated in the offshore accommodation barge. For this reason, they were exposed to many accidents since there are a lot of people staying in a small space. This study suggested a method for improving survival rate at offshore accommodation barge in terms of life safety. It is assumed that the fire accident among unfortunate events which take place in the offshore accommodation barge mainly occurred. So, this study analyzed the safety evacuation for offshore plant employees using fire simulation model based on both domestic and international law criteria. In particular, When fire occurs in the offshore accommodation barge, the periodically well trained crews are followed safety evacuation procedure. whereas many employees who have different background such as various occupations, cultural differences, races and nationality can be commissioned with improper evacuation behaviors. As a result, the risk will be greater than normal situation due to these inappropriate behaviors. Therefore, This study analyzed the Required Safe Escape Time (RSET) and Available Safe Escape Time (ASET). Also it was suggested the improvement of structure design and additional arrangement of safety equipment to improve the survival rate of the residents in offshore accommodation barge.

중소형선박의 충돌회피지원모델에 관한 연구

김원욱,강성진,김영롱,김창제 한국수산해양교육학회 2019 水産海洋敎育硏究 Vol.31 No.4

This study aims to establish a collision avoidance support model applicable to small and medium-sized ships. Among the core technologies of autonomous vessels, it is most important to provide a route to avoid collision between ships. However, there has not been much research in this regard, and various alarm systems which give a warning against an approach of any ships in advance have been developed as the first stage of autonomous vessel. This research derived collision avoidance levels to choose a optimal route for collision avoidance, applying a collision judgement model to dynamic ship’s domains reflected the characteristics of length, speed, and maneuverability of a ship. of a ship. As a result, the collision avoidance level(CAL) proposed in this study expressed navigation situations of a ship properly. The collision avoidance level will play a great role in developing an autonomous ship and selecting the route to avoid a collision.

전자해도 기반의 해상교통위험성평가시스템 개발

김원욱,김창제,윤대근,김대희 한국수산해양교육학회 2017 水産海洋敎育硏究 Vol.29 No.6

This paper examines the maritime traffic risk assesment on fixed and moveable target(s) that feel risk during transit. Especially, this research delineates the development of a EDCIS-based system that can judge riskiness during ship maneuvering in real time. This research developed an innovative formula of collision-risk assessment, applying dynamic ship’s activities by incorporating valuables of length, speed, and maneuverability of ship. A maritime traffic risk assessment algorithm was developed and programmed in order to apply the obtained formula to ECDIS. Especially, the program is expected to be highly useful in the field of voyage safety because, unlike other assessment systems, it can select the optimal course and ship speed in real time. In addition, the developed system will be effectively used as an innovative methodology in terms of collision avoidance and optimal course tracking in real time for SMART ships like autonomous ships in the near future.

[Online First] AI 기법을 이용한 자율 운항 연구

김원욱 한국수산해양교육학회 2018 水産海洋敎育硏究 Vol.30 No.1

A Study on the Improvement of Database Construction using ENC and DTED

김원욱,김종수,홍정혁,Kim, Won-Ouk,Kim, Jong-Su,Hong, Jeong-Hyuk 한국시뮬레이션학회 2005 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.14 No.3

선박조종시뮬레이터는 교육훈련생들에게 실제와 비슷한 환경을 제공하여 교육훈련의 효과를 높일 수 있는 장점을 가지고 있다. 그러므로 선박조종시뮬레이터에는 선박의 정확한 수학적 모델과 실제와 거의 동일한 3차원 화면이 필요하다. 이 연구에서는 전자해도와 고도데이터를 이용한 3차원 영상 제작법에 대해 고찰하고자 한다. 전자해도는 전 세계적으로 표준화 되어 있어 정확성이 가장 뛰어날 뿐만 아니라 수심, 항해물표 등 각종 데이터를 가지고 있어 보다 많은 정보를 선박조종시뮬레이터에 적용할 수 있는 장점을 가지고 있다. 그리고 고도데이터의 경우 그 정확성으로 기존의 해상환경 데이터베이스보다 훨씬 현실감을 준다. 전자해도 및 고도데이터를 이용하여 해상환경을 제작 시 정확한 많은 정보의 제공이 가능하며, 기존의 방법에 비해 제작시간을 상당히 감소시킬 수 있을 것으로 판단된다.

인공지능과 BEMS(Building Energy Management System)

김원욱 대한설비공학회 2016 설비저널 Vol.45 No.10

선박 거주구역의 높이가 피난안전에 미치는 영향에 대한 연구

김원욱,김종수,Kim, Won-Ouk,Kim, Jong-Su 해양환경안전학회 2011 海洋環境安全學會誌 Vol.17 No.1

선박화재는 육상화재와 달리 숙련된 인원과 다양한 장비에 의한 소화활동이 곤란하므로 거의 자체적으로 소화되어야 하므로 소화가 쉽지 않다. 화재발생시 온도 상승에 의한 사망보다 연기에 의해 질식사의 경우가 더 많다. 그 이유는 화재현장에서 충분한 가시거리를 확보하지 못하여 신속하게 피난하지 못하기 때문이다. 이 연구에서는 피난에 필요한 시간을 좀 더 확보하기 위해 선박 거주구역의 높이를 기존의 2.0m에서 공동주택(아파트)의 높이에 해당하는 2.3m로 상향하여 연기거동을 상호 비교하였다. 비교 방법은 기존의 실습선 한바다호의 도면을 바탕으로 30cm 상향조정된 도면을 추가 제작하여 미국의 NIST에서 제작 운용중인 FDS를 이용하여 시뮬레이션을 실시하고 결과를 예측하였다. 온도에 의한 피난 안전시간을 예측한 시뮬레이션 결과, 화재구역에서 10m 떨어진 지점에서 피난 안전시간은 55.8초 증가하였다. 가시거리에 의한 피난 안전시간을 예측한 시뮬레이션 결과, (1) 화재구역에서 10m 떨어진 지점에서 피난 안전시간은 27.1초 증가하였고, (2) 화재구역에서 20m 지점에서는 피난 안전시간이 109.2초 증가하였으며, (3) 화재구역에서 30m지점에서는 피난 안전시간이 73.3초 증가하였다. 즉, 선박의 거주구역 높이를 육상건축물과 동일하게 할 경우 승무원의 피난안전성이 증가하는 것으로 예측되었다. Unlike land fires, Fires on board a ship are not likely to be extinguished by skilled human resources using a variety of fire fighting equipments, but have to be brought under control on board a ship itself despite of difficult task. There are more cases of deaths from suffocation by smoke than from an increased temperature by heat in fires on board ships, because crew fail to secure a sufficient visibility range enough to escape from the scene of a fire or to leave the ship as early as possible. On the assumption that the height of ship's accommodation area increases from 2.0m to 2.3m comparable to the height of apartments on the ground in Korea, behaviors of fire smokes between the cases of 2.0m and 2.3m heights were compared and analyzed. Based on the blue print of the existing Training Ship "Hanbada", a new blueprint with the 30 cm height adjustment was additionally created. FDS (Fire Dynamic Simulator), which was created by the NIST in the United States and is the most widely distributed simulator for fires, was used to conduct a simulation and predict results. The results of simulation on the basis of temperature of $60^{\circ}C$ showed a safe evacuation period of time at the position 10m apart from the scene of a fire to increase by 55.8 seconds, when the height of ship's accommodation area increased from 2.0m to 2.3m. The results of simulation on the basis of visibility range of 6m showed the safe evacuation periods of time at the positions 10m, 20m and 30m apart from the scene of a fire to increase by 27.1 seconds, 109.2 seconds and 73.3 seconds, respectively, as the height of ship's accommodation area increased from 2.0m to 2.3m. This means that crew can escape more safely from a scene of fires on board when the height of ship's accommodation area is increased and equal to the height of living room in a building on land.

A Study on Evacuation Safety of Trainingship HANBADA using FDS & maritimeEXODUS

김원욱,한기영,김대희 해양환경안전학회 2017 海洋環境安全學會誌 Vol.23 No.3

In this study, it was simulated and analyzed the evacuation safety to identify the cadets’ evacuation time by using maritimeEXODUS which is applied IMO MSC.1/Circ.1238 theory as well as the trim and heel which are the major factor of reducing the ship evacuation speed. In addition, this study carried out a simulation through the special program for fire analysis - FDS (Fire Dynamics Simulator) in order to find the effective evacuation time, i.e. life survival time. Particularly, this study did comparative analysis of the influence on the survival of cadets based on the collected simulation data by fire size and sort. As a result of the analysis, It was analyzed the Evacuation Allowable Limit Temperature 60℃ and resulted that there is no influence in evacuation by temperature. As a result of the analysis on visibility evacuation limit 5 m, it was found that the only one evacuation rallying point could not meet the evacuation safety. However, it derived the perfect evacuation safety under the condition of two rallying points available on wood fire. In case of Kerosene, it was satisfied the evacuation safety if the heeling was under 10°. Moreover, it could not meet the evacuation safety by evacuating through upper deck although there were two evacuation rallying points. When it was set by the lifeboat descending maximum angle-20°heel and 10°trim which was described in SOLAS regulation, it was simulated that the wood fire having two evacuation rallying points in the center of the ship satisfied the evacuation safety.

해상교통위험성평가모델을 이용한 자율운항시스템 개발

김원욱,홍정혁,김대희 해양환경안전학회 2018 해양환경안전학회 학술발표대회 논문집 Vol.2018 No.11